1 引言
目前,国内各大城市公交系统基本采用人工干预的电脑报站器。首先根据运营线路设置上、下行线路;公交车司机在驾驶的同时,当快到站时,按下相应报站按键。而进站时,由于人流较多,影响司机工作导致漏报站、错报站时有发生,影响公交服务质量,而且存在着很大的交通隐患。因此,这里提出一种GPS全自动公交语言报站器的设计方案,该方案采用GPS全球定位系统,无需人工干预,当车辆快到车站时可全自动实现语音报站。
2 GPS公交报站系统的原理
GPS(Global Positioning System),即全球卫星定位系统。每颗GPS卫星时刻发布其位置和时间数据信号,用户接收机测量每颗卫星信号到接收机的时间延迟,根据信号传输的速度计算出接收机到不同卫星的距离。同时接收到至少4颗卫星数据时,就可以算出三维坐标、速度和时间。GPS接收模块接收GPS卫星发送的定位数据,经简单的字符串操作可分别找出GPS信号中的经度、纬度以及相应的格林威治时间等定位信息。然后,将这些经纬度信息通过串口发送给单片机处理。
图1为GPS公交智能报站器原理。GPS模块接收所选卫星发来的导航信息和星钟校正参数的时间,计算出车辆当前的经纬度坐标信息。将此坐标信息与存储在单片机中的车站的经纬度坐标信息比对(可以设定阈值),就可查得车站站名信息,由语音系统播报即可。
3 系统器件选型
3.1 GPS定位模块——Leadtek GPS-9543LP
目前市场上GPS模块较多,由于系统对GPS模块无特殊精度要求,出于成本的考虑,选用价格相对便宜的LeadtekGPS-9543LP定位模块。其定位精度10 m,能满足设计要求。Leadtek GPS-9543LP提供一个双列20针的对外接口,如图2所示。它有两组全双工的异步串行接口,便于和单片机通讯。在加电后开始运行,其基本运行过程如下:
(1)自检 加电后开始自检,通过输出通道报告自检结果,其过程将检测RAM、Flash、接收器、实时时钟和晶体振荡器。